Amostragem de farinha de penas hidrolisadas com adição do sangue

As amostragens das farinhas de penas com adição de sangue foram realizadas diretamente nos “big bags” com capacidade de 1500 kg, após a embalagem do produto obtido de uma batelada, das farinhas submetidas às condições propostas por este estudo, através de uma sonda de mão, conhecida como calador (apresentado no capítulo II), retirando cerca de 50 g de farinhas, procedimento repetido 10 vezes em vários lugares do bag, até conseguir um montante de 500 g., para obtenção de uma amostra composta. A redução da amostra foi feita através do método de quarteamento. O resultado final desse processo de amostragem gerou uma amostra laboratorial de 75 g. (BRASIL, 2009).

2.2.5 Determinação do teor protéico (TP)

Essa determinação está descrita no capítulo I deste trabalho. 2.2.6 Determinação do valor de digestibilidade protéica (VD)

2.2.7 Delineamento experimental

Aplicou-se análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey á 95% de confiança para avaliar os resultados das farinhas de penas. Os dados experimentais foram analisados com auxílio do programa Statistica 7.0 para Windows (STATSOFT, 2004). Todas as análises foram realizadas em triplicata.

Para verificar a relação entre as variáveis (fatores independentes) relevantes ao processo e as variáveis dependentes foram utilizadas técnicas de planejamento fatorial e metodologia de superfície de resposta (RSM). Foi empregado um planejamento fatorial 24 com três pontos centrais, totalizando 19 (dezenove) ensaios. As variáveis independentes foram pressão, tempo de hidrólise, adição de sangue e matéria-prima, enquanto as variáveis dependentes foram teor protéico (%) e valor de digestibilidade. A Tabela C1 apresenta as variáveis independentes e seus respectivos níveis reais e codificados, os mesmos foram definidos de acordo com ensaios preliminares.

Tabela C1 – Valores reais das variáveis do planejamento experimental e seus respectivos níveis codificados para verificação do TP e do VD da farinha de penas.

Variáveis / Níveis -1 0 +1

Pressão (kgf.cm-2) 2,0 2,25 2,5

Tempo de Hidrólise (Min.) 20 30 40

Adição de sangue (%) 10 15 20

Matéria-prima (% penas frango / % penas peru) 100/0 50/50 0/100

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

De acordo com os resultados obtidos (Tabela C2), o experimento onde se obteve o maior TP (84,56%) e VD (47,96%) foi o ensaio 12, fazendo uso somente de penas de frango na composição da farinha. Para este processo foi utilizado uma composição de 20% de sangue, pressão de 2,5 kgf.cm-2 e tempo de 40 min. de hidrólise. Para o processo apenas com penas de peru o ensaio mais adequado foi o 16, sendo os maiores valores de TP (79,12%) e VD (34,10%) também obtidos através da composição de 20% de sangue, pressão de 2,5 kgf.cm-2 e tempo de hidrólise de 40 min.

Tabela C2 – Matriz de planejamento experimental com resultados obtidos para o teor protéico (TP) e valor de digestibilidade (VD), fazendo uso das variáveis: pressão (P), tempo de hidrólise (TH), matéria-prima (MP) e adição de sangue (%S).

ENSAIO P TH MP %S *TP *VD 1 2,0 20 Frango 10% 78,82H±0,01 39,58I±0,08 2 2,5 20 Frango 10% 79,20J±0,14 40,12J±0,32 3 2,0 40 Frango 10% 81,50N±0,01 45,10N±0,14 4 2,5 40 Frango 10% 83,20P±0,14 45,39O±0,32 5 2,0 20 Peru 10% 73,50A±0,11 32,54A±0,01 6 2,5 20 Peru 10% 73,86B±0,01 32,89D±0,32 7 2,0 40 Peru 10% 75,58D±0,20 32,58B±0,14 8 2,5 40 Peru 10% 76,51F±0,51 32,7C±0,08 9 2,0 20 Frango 20% 79,98K±0,01 41,28K±0,14 10 2,5 20 Frango 20% 80,74L±0,46 41,73M±0,01 11 2,0 40 Frango 20% 83,50Q±0,11 47,23P±0,17 12 2,5 40 Frango 20% 84,56R±0,01 47,96Q±0,01 13 2,0 20 Peru 20% 74,86C±0,88 33,48F±0,46 14 2,5 20 Peru 20% 75,61E±0,07 33,15E±0,11 15 2,0 40 Peru 20% 77,88G±0,89 33,56G±0,41 16 2,5 40 Peru 20% 79,12I±0,01 34,10H±0,01 17 2,25 30 Mista 15% 80,92M±0,17 41,68L±0,08 18 2,25 30 Mista 15% 80,92M±0,11 41,68L±0,32 19 2,25 30 Mista 15% 80,92M±0,89 41,68L±0,32

*Todos os resultados são apresentados em % e representam os valores médios referentes a três determinações. Médias indicadas por letras iguais não diferem entre si (p<0,05), pelo Tukey, na coluna.

Segundo os ensaios analíticos, o sangue coagulado apresentou elevado teor protéico, 89,50% ±0,01 e valor de digestibilidade protéica sendo de 92,34% ±0,09, situação favorável para o uso como fonte protéica junto as penas de aves.

Através do uso de estimativas de efeito (Tabela C3) é possível verificar que a variável adição de sangue apresentou influência sobre os resultados, mostrando-se significativa (p<0,003273) aumentando em 1,5% o TP da farinha de penas. Esse aumento pode ser verificado na Figura C4. Acredita-se que essa elevação esteja relacionada ao alto TP, 89,50%, encontrado no sangue coagulado, o qual foi caracterizado para este trabalho. Sob o mesmo aspecto, Scapim (2003) caracterizou o processamento de penas com sangue, para obtenção de farinha para alimentação de frangos de corte com TP de 80,97%, esse índice foi obtido com um tempo de 30 min. de hidrólise e uma pressão de 4 kgf.cm-2. Porém, tal trabalho utilizou somente

uma composição de sangue (20%) e uma pressão (4 kgf.cm-2_{). As variáveis utilizadas} foram tempo de hidrólise (30, 40, 50 e 60 min.) e tempo de secagem (75, 90, 105 e 120 min. a 180°C).

Tabela C3 – Efeitos estimados nos teores protéicos da farinha de penas adicionada de sangue.

Fatores Efeitos Valor de p

Pressão (P) 0,64325 0,115267

Tempo (T) 2,90575 *0,000044

Matéria-Prima (MP) -5,82675 *0,000000

Adição de Sangue (%S) 1,50575 *0,003273

Pressão + Tempo 0,58431 0,147644

Pressão + Matéria Prima 0,17181 0,650015

Pressão + Adição de Sangue 0,30431 0,428080

Tempo + Matéria-prima -0,09569 0,799588

Tempo + Adição de Sangue 0,55681 0,165187

Matéria Prima + Adição de Sangue 0,49431 0,212151

* significativas (p<0,05)

% variação explicada (R2) = 97,66

O emprego de maior tempo de hidrólise mostrou-se muito significativo (p<0,000044) elevando 2,9% o TP da farinha de penas (Tabela C3). Neste mesmo contexto, a influência do tempo de hidrólise foi observada por Naber et al. (1961) e Papadopoulos et al. (1985), citados por Scapim (2003), segundo esses autores, um tempo não padronizado, durante o processamento de farinha de penas, altera a estrutura das proteínas e favorece diferentes tipos de ligações entre proteínas e substâncias como gorduras e carboidratos e essas novas ligações químicas podem comprometer a disponibilidade dos aa. Rocha e Silva (2004) também observaram que

o tempo de processamento nos digestores é um fator muito importante para a qualidade protéica da farinha de penas, uma vez que, um processamento excessivo pode gerar um produto com baixo TP, e um processamento insuficiente ocasionará uma hidrólise incompleta (baixo TP e VD) das penas, que não serão digeridas pelos animais.

Em estudo realizado por Laboissiére et al. (2010) em se tratando dos processamentos de farinha de penas e sangue (FPS), usados para a fase inicial de frangos de corte, não relatado o percentual de sangue utilizado, concluíram que, as dietas com FPS fazendo uso de 2,5 kgf.cm-2 de pressão e tempo de 30 min. de hidrólise foram as que obtiveram melhor desempenho no crescimento dos frangos. Esses parâmetros se aproximaram do trabalho aqui apresentado, pois o melhor

processo foi obtido na mesma pressão (2,5 kgf.cm-2_{), porém com um tempo de} processo de 40 min.

Na Tabela C3 é possível verificar que a variável matéria-prima apresentou-se altamente significativa (valor p 0,000000) para o TP, visto que, com a incorporação de penas de peru houve uma redução, em média de 5,83% no TP das farinhas de penas, as Figuras C3 e C4 expressam essa variação. De acordo com Pérez-Calvo (2010) à composição da matéria-prima, com diferentes condições de processamento, possui uma grande influência do TP das farinhas.

80,9508 80 79 78 77 76 75

Figura C2 – Superfície de resposta da matéria-prima (%) e do tempo de hidrólise (min.) em função do teor protéico da farinha de penas.

80,775 80 79 78 77 76 75

Figura C3– Superfície de resposta da matéria-prima (%) e da adição de sangue (%) em função do teor protéico da farinha de penas.

A Tabela C4 apresenta a análise de variância (ANOVA) para os TP da farinha de penas. Observa-se que o teste-F assegurou a validade do modelo de acordo com a equação 3, uma vez que o F calculado apresentou valor de 87,6 vezes superior ao valor listado, para um intervalo de confiança de 95%. Portanto, pode-se afirmar que o modelo (Eq. 3) foi significativo e preditivo para o teor protéico da farinha de penas. Tabela C4 – Análise de variância (ANOVA) do delineamento proposto para os teores protéicos de farinha de penas hidrolisadas.

Fonte de

variação quadrática Soma Graus de liberdade quadrática Média F calculado Valor p

Regressão 190,28 3 63,43 288,32 0,000000

Resíduo 3,23 15 0,22

Total 193,51 18

F3;15;0,05 = 3,29

% variação explicada (R2_{) = 97,66}

Avaliando-se os resultados da análise estatística pode-se verificar que foram significativas (p<0,05) para o teor protéico as variáveis tempo de hidrólise, matéria-

prima e adição de sangue. As demais variáveis e os efeitos de interação não foram significativas a um nível de confiança de 95%. O modelo codificado expresso pela equação 3 representa o comportamento do teor protéico em função das variáveis significantes (p<0,05).

TP = 80,12857 + 0,01826 (TH) - 0,06200 (MP)

(Eq. 3)

TP = Teor protéico (%)

TH = Tempo de hidrólise (Min.) MP = Matéria-prima (%)

Dessa forma, o modelo foi utilizado na construção da superfície de resposta, permitindo a visualização das variáveis que apresentaram influência significativa (p<0,05) sobre o TP da farinha de penas.

Assim como na avaliação do TP, a variável adição de sangue apresentou influência significativa (p<0,011045) elevando 1,20% o valor de digestibilidade da farinha de penas (Tabela C5). Acredita-se que este aumento está relacionado com a adição da fonte protéica, visto que a mesma apresenta elevado VD (92,34%). Sob o mesmo aspecto, Scapim (2003) caracterizou o processamento de penas com sangue, para obtenção de farinha para alimentação de frangos de corte com VD (61,09%) elevados, esse índice foi obtido com um tempo de 30 min. de hidrólise e uma pressão de 4 kgf.cm-2. Porém, tal trabalho utilizou somente uma composição de sangue (20%) e uma pressão (4 kgf.cm-2). As variáveis utilizadas foram tempo de hidrólise (30, 40, 50 e 60 min.) e tempo de secagem (75, 90, 105 e 120 min. a 180°C).

A variável tempo de hidrólise se mostrou muito significativa (p<0,000068), elevando em 2,72% o VD da farinha de penas, através da Figura C5 é possível verificar o aumento no VD com o emprego de maior tempo de hidrólise. Naber et al. (1961) e Papadopoulos et al. (1985), citados por Scapim (2003), observaram que um tempo não padronizado, durante o processamento de farinha de penas, altera a estrutura das proteínas e favorece diferentes tipos de ligações entre proteínas e substâncias como gorduras e carboidratos e essas novas ligações químicas podem comprometer a disponibilidade dos aminoácidos.

42 40 38 36 34

Figura C4 – Superfície de resposta da matéria-prima (%) e do tempo de hidrólise (min.) em função do valor de digestibilidade da farinha de penas.

Assim como na avaliação do TP a variável matéria-prima apresentou grande influência sobre os valores de digestibilidade protéica, mostrando-se altamente significativa (p<0,000000). Observa-se que conforme se incluiu penas de peru na farinha de penas, ocorreu uma redução média de 10,68% no VD da farinha de penas (Tabela C5), é possível observar esse fato na Figura C5. Eyng et al. (2012) avaliaram que a disponibilidade dos aminoácidos pode ser influenciada por diversos fatores, entre eles, composição, origem, porcentagem de inclusão da matéria-prima, utilizados no processamento de farinha de penas.

Tabela C5 – Efeitos estimados nos valores de digestibilidade protéica da farinha de penas adicionada de sangue.

Fatores Efeitos Valor de p

Pressão 0,0827 0,825389

Tempo 2,7277 *0,000068

Matéria-Prima -10,6773 *0,000000

Adição de Sangue 1,1927 *0,011045

Pressão + Tempo de hidrólise 0,3349 0,383387

Pressão + Matéria Prima 0,0849 0,821059

Pressão + Adição de Sangue 0,2599 0,494550

Tempo + Matéria-prima -2,5101 *0,000123

Tempo + Adição de Sangue 0,5699 0,155199

Matéria Prima + Adição de Sangue -0,3051 0,425149

* significativas (p<0,05)

% variação explicada (R2) = 99,17

A digestibilidade da proteína em pepsina é um dos parâmetros mais importantes para a determinação de qualidade. Latshaw (1990) afirmou que as farinhas de penas com alto VD podem apresentar baixo valor nutritivo. Conforme o autor, o aumento do tempo e/ou da pressão de processamento pode, ao mesmo tempo, aumentar a digestibilidade da proteína em pepsina e afetar negativamente o VD de alguns aa. Segundo estudos realizados por Wang & Parson (1998) quando a pressão de processamento dos resíduos de frigoríficos for superior as convencionais, geralmente o VD dos aa é mais baixo. Sendo assim, diferenças nos sistemas de processamento podem causar variabilidade substancial no VD dos aminoácidos

A Tabela C6 apresenta a análise de variância (ANOVA) para os VD da farinha de penas. Nota-se que o teste-F assegurou a validade do modelo, visto que o F calculado apresentou valor muito superior (232,8 vezes) ao valor listado, para um intervalo de confiança de 95%. Portanto, pode-se afirmar que o modelo (Eq. 4) foi significativo e preditivo para o valor de digestibilidade protéica da farinha de penas. Tabela C6 – Análise de variância (ANOVA) do delineamento proposto para os valores de digestibilidade da farinha de penas hidrolisadas.

Fonte de

variação quadrática Soma Graus de liberdade quadrática Média F calculado Valor p

Regressão 550,25 4 137,56 724,00 0,000000

Resíduo 2,60 14 0,19

Total 552,85 18

F4;14;0,05 = 3,11

% variação explicada (R2) = 99,17

Avaliando-se os resultados da análise estatística pode-se verificar que foram significativas (p<0,05) para o valor de digestibilidade protéica as variáveis tempo de hidrólise, matéria-prima, adição de sangue e a interação entre o tempo de hidrólise e

a matéria prima. As demais variáveis e os efeitos de interação não foram significativas a um nível de confiança de 95%. O modelo codificado expresso pela equação 4 representa o comportamento do VD em função das variáveis significativas (p<0,05).

VD = 40,98702 + 0,04177 (TH) - 0,07767 (MP) – 0,00047 (TH) (MP)

(Eq. 4)

VD = Valor de digestibilidade (%) TH = Tempo de hidrólise (Min.) MP = Matéria-prima (%)

Dessa forma, o modelo foi utilizado na construção da superfície de resposta, permitindo a visualização dos processos que apresentaram influência significativa (p<0,05) sobre essa variável.

4 CONCLUSÕES

A adição de uma fonte protéica, sangue coagulado, e o emprego de elevado tempo de hidrólise foram significativos (p<0,05) para aumentar o TP e o VD da farinha de penas. No entanto, com a inclusão de penas de peru ocorreu uma redução significativa (p<0,05) no valor dessas variáveis.

O TP e o VD mais elevados foram respectivamente 84,56% e 47,96% para a farinha composta por 100% penas de frango submetidas á pressão de 2,5 kgf.cm-2, tempo de hidrólise 40 min. e adição de 20% de sangue. Na obtenção da farinha com 100% penas de peru, os valores mais elevados foram 79,12% de TP e 34,10% para o VD utilizando-se 2,5 kgf.cm-2 de pressão, 40 min. de hidrólise e 20% de sangue. Para a farinha mista, 50% penas de frango e 50% penas de peru, os resultados obtidos, TP 80,92% e VD 41,68%, ocorreram através da aplicação de 2,25 kgf.cm-2 de pressão, 30 min. de hidrólise e 15% de sangue.

5 CONCLUSÕES GERAIS

As variáveis de processo que foram significativas (p<0,05) para o alcance dos maiores TP e VD foram tanto a pressão como o tempo de hidrólise. Verificou-se que, no capítulo I os melhores resultados foram obtidos para a farinha com 100% de penas de frango, sendo o TP de 83,44% e o VD de 43,72%, obtidos com 40 min. de hidrólise

e pressão de 2,0 kgf.cm-2_{. Para a farinha mista, os teores mais elevados foram TP de} 80,29% e VD de 40,62%, obtidos com um tempo de 40 min. de hidrólise e pressão de 2,5 kgf.cm-2. No processamento com 100% de penas de peru, os valores obtidos foram inferiores as outras composições, sendo de 78,41% para o TP e 38,25% para o VD, obtidos com 30 min. de hidrólise e uma pressão de 4,5 kgf.cm-2.

A variável tempo de hidrólise mostrou-se significativa (p<0,05) para a elevação do TP (2,9%) e do VD (2,73%) no capítulo III, onde trabalhou-se com a inclusão de uma fonte protéica. No entanto para o capítulo II, onde se variou os tempos de pré- secagem, a elevação no tempo de hidrólise somente se apresentou significativa (p<0,05) para o aumento do TP (1,47%). Ainda no capítulo II, o emprego de maiores tempos de pré-secagem no digestor foi responsável pela elevação do TP e do VD da farinha de penas.

A variável pressão, analisada de maneira individual, não se mostrou significativa (p>0,05) para o capítulo II, porém em interação com a inclusão de penas de peru a mesma foi significativa (p<0,05) para a elevação de 0,99% do TP e de 3,08% no VD. Os resultados obtidos neste capítulo sugerem que, quando houver adição de penas de peru junto as penas de frango, a pressão também seja elevada propiciando maiores TP e VD na farinha de penas. Observou-se que a variável pressão não foi significativa (p>0,05) para os ensaios do capítulo III.

A incorporação de maiores percentuais de sangue, capítulo III, mostrou-se significativa (p<0,05) para aumentar tanto o TP como o VD da farinha de penas, devido seu alto conteúdo protéico e valor de digestibilidade. Porém, necessita-se de cautela, pois na farinha de penas hidrolisadas é permitida a participação de sangue desde que a sua inclusão não altere de maneira expressiva a composição média do produto acabado, uma vez que essa inclusão caracterizaria outra classe de farinha, a farinha de penas e sangue.

Verificou-se no resultado dos três capítulos que a inclusão de penas de peru, na farinha de penas, acarretou na redução do TP e do VD no estudo realizado nos três capítulos.

O processo de obtenção da farinha de penas pode ser padronizado, através da utilização de adequados parâmetros de processos e com a incorporação de uma fonte protéica.

6 TRABALHOS FUTUROS

Considerando-se os resultados aqui obtidos, propõe-se a realização de testes piloto com diferentes composições de penas de peru na farinha de penas de frango a fim de ajustar as condições para produção em larga escala, visando não prejudicar a qualidade do produto final. Sendo que, conforme verificado neste estudo, a inclusão de penas de peru altera significativamente (p<0,05) o teor protéico e o valor de digestibilidade protéica da farinha de penas.

Dando continuidade a este estudo, seria de grande importância à avaliação do teor de aminoácidos, com a finalidade de complementar a caracterização das farinhas de penas possibilitando assim uma visão mais precisa do valor nutricional deste produto. Além disso, sugere-se também a caracterização físico-química das farinhas de penas incluindo os ensaios de índice de umidade, extrato etéreo e material mineral, objetivando uma avaliação detalhada sobre a influência destes parâmetros no teor protéico e no valor de digestibilidade da farinha de penas.

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